RU2237022C2

RU2237022C2 - Способ удаления патогенов нано-размера из жидкостей

Info

Publication number: RU2237022C2
Application number: RU2001134292/15A
Authority: RU
Inventors: Марио Элам ТРЕМБЛЭЙ (US); Марио Элам ТРЕМБЛЭЙ; Стив Гари ФИШТЕР (US); Стив Гари ФИШТЕР; Димитрис Йоаннис КОЛЛИАС (US); Димитрис Йоаннис КОЛЛИАС
Original assignee: Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2004-09-27
Also published as: HK1045677A1; CA2374219A1; CN1351574A; NO20015640L; CZ20014131A3; EP1178946A1; NO20015640D0; IL146308A0; JP2003500191A; HUP0201413A2; KR20020001888A; PL351716A1; TR200103305T2; CN1168669C; AU5034500A; BR0010814A; WO2000071467A1; MA25528A1; MXPA01011912A; US20080093303A1

Abstract

Изобретение касается способа удаления из жидкости патогенов нано-размера, включая вирусы. Способ основан на контактировании жидкости с фильтром, содержащим частицы активированного угля, при этом указанный фильтр имеет показатель удаления патогенов нано-размера (PRI) или вирусов (VPI) по меньшей мере около 99,99%. Способ обеспечивает также информацию, сообщающую пользователю, что фильтр может использоваться для удаления патогенов нано-размера из жидкости. В предпочтительных вариантах осуществления способа показатель фильтра составляет по меньшей мере 99,999% или по меньшей мере 99,9999%. Указанный фильтр характеризуется также тем, что его насыпная плотность составляет от 0,6 до 0,8 г/см³ и в фильтре используют смесь частиц активированного угля различного размера и/или формы. Способ обеспечивает эффективное удаление патогенов нано-размера из водных источников с низким сопротивлением потоку жидкости. Фильтр в состоянии удалить патогены из большого объема воды до своего насыщения и может выполнен компактным для переноски. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Настоящая заявка имеет приоритет первой заявки США сер. №60/135083, поданной 20 мая 1999 г.

Настоящее изобретение касается использования фильтров, способных удалять из жидкостей патогены нано-размера, включая вирусы. В частности, оно относится к использованию фильтров, которые содержат частицы активированного угля для удаления вирусов из жидкостей.

Предпосылки к созданию изобретения

Вода может содержать много разных видов патогенов нано-размера, таких как вирусы. В ряде случаев необходимо удалить эти вирусы перед использованием воды. Однако несмотря на современные водоочистные средства рядовое население подвергается риску и особенно высокому риску подвергаются дети и лица с ослабленной иммунной системой. Аварии и другие проблемы с водоочистными системами иногда приводят к неполному удалению потенциальных патогенов. Загрязнение воды ведет к увеличению смертности, учитывая, что в некоторых странах повышается плотность населения при все более скудных водных ресурсах и при отсутствии средств очистки воды. Очень часто источники питьевой воды находятся в непосредственной близости к отходам жизнедеятельности человека и животных, так что микробиальное загрязнение воды является главной проблемой для здоровья. По оценкам в результате микробиального загрязнения воды ежегодно умирает шесть миллионов человек, причем половину этого количества составляют дети младше 5 лет.

В США Национальная санитарная организация на основании исследований, проведенных Агентством по охране окружающей среды, ввело в действие стандарты, которые должна удовлетворять питьевая вода. Назначение этих стандартов - установление минимальных требований в отношении эксплуатационных показателей водоочистных систем, которые предназначены для уменьшения содержания в воде определенных вредных загрязнений из коммунальных или частных источников водоснабжения. Согласно стандарту 55, введенному в 1991 г., требуется, чтобы из воды, поступающей из источника водоснабжения, удалялось 99,99% вирусов. В качестве представителя патогенов нано-размера обычно используют бактериофаг MS-2, так как его размер и форма (т.е. 25 нм и сферическая форма) особенно затрудняют его удаление из жидкостей по сравнению с такими патогенами нано-размера, как вирусы. Таким образом, способность фильтра удалять бактериофаг МС-2 демонстрирует его способность удалять патогены нано-размера, например вирусы.

Следовательно, существует потребность в фильтре, способном удалять широкий спектр патогенов нано-размера, таких как вирусы. Этот фильтр должен представлять собой единую, небольшую, легкую, автономную систему, а не сложную, многокомпонентную и/или многоступенчатую систему для удаления различных вирусов. Такой фильтр должен быть не только более надежным, чем сложная система, но и также гораздо более компактным и экономичным. Такой фильтр мог бы использоваться в качестве простого устройства на водопроводных кранах в бытовых системах, где используется артезианская или водопроводная вода. В других случаях такое устройство могло бы применяться на водопроводном кране или на сосуде для хранения питьевой воды в менее развитых странах, где имеется центральное водоснабжение, но не уделяется внимание очистке воды от загрязнений. Небольшой, недорогой, простой в использовании водяной фильтр имел бы большое гуманитарное значение. В некоторых случаях важно, чтобы фильтр имел низкое сопротивление потоку воды, чтобы там, где нет электричества для привода насоса, фильтр мог быть просто подсоединен между верхним и нижним сосудами для воды или между резервуаром и сборником питьевой воды. В определенных вариантах выполнения фильтр также должен иметь достаточную конструкционную прочность, чтобы выдержать значительное давление, когда, например, имеется источник давления для пропускания жидкости через фильтрующее устройство (например, механический насос, подаваемая краном вода и т.п.).

Несмотря на давно и хорошо известную потребность и многочисленные попытки усовершенствования, активированный уголь в его различных видах никогда не обеспечивал надежного удаления патогенов нано-размера из воды или сам по себе не находил широкого коммерческого применения для удаления патогенов нано-размера. В течение многих лет предпринимались многочисленные попытки использовать активированный уголь для удаления патогенов, но без заметного успеха. Как отражено в патентной литературе США, по крайней мере, с 1860 года начался поиск усовершенствованных активированного угля и водоочистных устройств. Например, в патенте США №29560 (Белтон, выдан 14 августа 1860 г.) говорится о том, что адсорбционный уголь может быть получен посредством объединения торфа, вырезанного из болота, с мелом в воде для получения пасты, которую затем формуют и обжигают. В патенте США №286370 (Бейкер, выдан 9 октября 1983 г.) говорится о том, что в фильтрах для воды могут быть с хорошим эффектом использованы искусственные брикеты из черной жженой кости, изготовленные с применением шлама из тонкоизмельченной обуглившейся кости и окиси магния. Агентство США по охране окружающей среды возражает против использования только активированного угля для удаления патогенов нано-размера, утверждая, что “активированный уголь (даже) с серебром не удаляет все вирусы из воды” (см. 59 Federal Register 223, 21 ноября 1994 г.).

Хотя в источниках, относящихся к уровню техники, говорится об известности использования активированного угля в фильтрах для воды, очевидно, что активированный уголь применяют для удаления органических и неорганических химических веществ. Таким образом, с учетом раскрытия в уровне техники использования активированного угля для обработки воды, для удаления таких патогенов, как вирусы, при таком подходе потребовалось бы использовать дополнительные стадии очистки или сравнительно сложное оборудование или компоненты,

Принимая во внимание вышеизложенное, теперь неожиданно обнаружено, что фильтр, содержащий только частицы активированного угля, может надежно удалять патогены нано-размера из воды. Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа удаления патогенов нано-размера из водного источника. Частной задачей является использование водяного фильтра, который удаляет патогены нано-размера из водного источника. Удаление таких патогенов с использованием этого фильтра было невозможно исходя из уровня техники. Такой фильтр предпочтительно будет оказывать низкое сопротивление потоку жидкости через него и сможет удалить патогены из значительного объема воды до своего насыщения. В определенных вариантах выполнения фильтр, кроме того, предпочтительно будет сравнительно компактным для переноски.

Краткое изложение существа изобретения

Изобретение относится к способу удаления патогенов нано-размера из жидкости, предусматривающему контактирование жидкости с фильтром, содержащим частицы активированного угля, при этом указанный фильтр имеет показатель удаления патогенов (PRI), определенный методом тестирования, описанным ниже, равный, по меньшей мере, около 99,99%.

Кроме того, изобретение касается изделия, содержащего;

а) фильтр, содержащий частицы активированного угля, при этом указанный фильтр имеет PRI, равный, по меньшей мере, около 99,99%;

б) информацию для пользователя о том, что фильтр может быть использован для удаления из жидкости патогенов нано-размера.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает пути прохождения вирусов между частицами активированного угля,

фиг.2 показывает усовершенствование насадки путем использования частиц активированного угля разного размера.

Подробное описание изобретения

1. Определения

Используемый здесь термин “частицы активированного угля” (АСР) означает частицы активированного угля в любом виде, например в виде гранул, сферических, таблетированных, неправильной формы частиц, или в виде частиц, покрытых активированным углем.

Используемый здесь термин “фильтр” обозначает изделие, содержащее АСР для обеспечения возможности удаления патогенов нано-размера из жидкости. Такой фильтр может просто состоять из АСР и корпуса для удерживания АСР. Понятно, что такой корпус должен предотвращать потери АСР при работе фильтра, а также сохранять желательное пространственное взаимное расположение частиц при использовании фильтра.

Используемые здесь термины “фильтры” и “фильтрование” касаются, главным образом, удаления посредством адсорбции.

Термины “жидкость” и “вода” используются здесь взаимозаменяемо.

Используемый здесь термин “патогены нано-размера” относится к патогенам размером от около 20 нм до около 500 нм.

II. Частицы активированного угля.

Частицы активированного угля могут характеризоваться своим размером, пористостью и удельной поверхностью. Размер – это наибольшая протяженность частицы. Пористость частиц характеризуется их средним размером пор. Удельная поверхность - это площадь поверхности частицы, включая ее площадь внутри пор, на единицу массы частицы. Для настоящего изобретения АСР будут иметь удельную поверхность в пределах предпочтительно от около 100 до около 4000 м³/г, предпочтительно от около 500 до около 3000 м³/г и еще предпочтительнее от около 1000 до около 2500 м³/г; размеры - в пределах предпочтительно от около 0,1 до около 5000 мкм, предпочтительнее от около 1 до около 1000 мкм и еще предпочтительнее от около 4 до около 275 мкм; и размер пор - предпочтительно от около 2,5 Ангстрем до около 300 нм, предпочтительнее от около 5 Ангстрем до около 200 нм и еще предпочтительнее от около 10 Ангстрем до около 100 нм.

III. Фильтры

А. Структуры

В технике для характеристики углеродсодержащих структур обычно используют насыпную плотность. Фильтры согласно изобретению будут иметь насыпную плотность от около 0,1 до около 1,2 г/см³, предпочтительно от около 0,4 до около 1,0 г/см³ и еще предпочтительнее от около 0,6 до около 0,8 г/см³. Имея расчетное значение насыпной плотности и зная размеры частиц активированного угля, можно определить среднее промежуточное расстояние между частицами. Как обнаружено заявителями, промежуточное расстояние между частицами (также называемое пространством или дистанцией между частицами) является важнейшим параметром, который управляет удалением патогенов нано-размера.

Не желая связывать себя теорией, заявители тем не менее полагают, что удивительная способность данных фильтров удалять патогены нано-размера, особенно вирусы, обусловлена расстоянием между частицами, являющимся результатом упаковки частиц активированного угля. Захват патогенов нано-размера, в частности вирусов, частицами активированного угля по мнению авторов определяется электростатическими, ван-дер-ваальсовыми и гидрофобными силами. Эти силы имеют разные знаки, или, другими словами, некоторые из них являются притягивающими, а некоторые - отталкивающими. Например, электростатические силы обычно являются отталкивающими, так как большинство поверхностей заряжено отрицательно (за исключением модифицированных поверхностей, а также некоторых немодифицированных глин и асбестов). С другой стороны, ван-дер-ваальсовые и гидрофобные силы обычно являются силами притяжения. Сложение всех этих сил обычно определяет минимальную энергию взаимодействия, называемую вторичным минимумом, который вызывает прикрепление патогенов нано-размера к поверхностям. Что касается расстояний взаимодействия, то электростатические силы обычно действуют на расстоянии около 50 нм, тогда как ван-дер-ваальсовые силы действуют на расстоянии около 100 нм. В дополнение к вышеупомянутым силам некоторые патогены нано-размера благодаря своим структурным особенностям содержат полимерные оболочки, а в некоторых случаях - придатки различной длины. Кроме того, некоторые патогены нано-размера во время своего метаболического цикла выделяют различные полимерные вещества, что, как полагают, приводит к более прочному прикреплению, а также к увеличению мест прикрепления патогенов нано-размеров.

Как показано на фиг.1, с учетом механики потока патогенов в фильтре, расстояние “с” между двумя соседними частицами, по-видимому, имеет важное значение для прикрепления патогенов к частицам. В общем, когда патогены будут проходить вблизи поверхности частицы, суммарная сила притяжения вызовет их прикрепление к поверхности (см. патоген А на фиг.1). С другой стороны, когда патогены проходят вдали от поверхности частицы, суммарная сила притяжения не сможет притянуть их к поверхности частицы для их прикрепления (см. патоген В на фиг.1).

Что касается влияния расстояния между частицами (также называемого промежутком) на прикрепление патогенов к поверхности частиц, то, как полагают, существуют оптимальные расстояния между частицами, в пределах которых возможно прикрепление патогенов к частицам и их удаление из воды. Когда расстояние “с” между частицами (см. фиг.1) является сравнительно большим, то большинство патогенов не будет находиться достаточно близко к поверхности частиц, так чтобы вышеупомянутые силы вызвали прикрепление патогенов организмов к поверхности частиц. В результате этого большинство патогенов не будет удаляться из поступающей воды и, таким образом, они будут себя вести как патоген В на фиг.1. С другой стороны, когда расстояние между частицами является сравнительно малым, то большинство патогенов будет находиться вблизи поверхности частицы и подвергаться действию вышеупомянутых сил. Однако в малых зазорах возникают значительные усилия сдвига, и, как предполагается, сдвиговые усилия являются достаточно высокими для преодоления сил притяжения между патогеном и поверхностью углеродной частицы. В этих условиях возможно, что некоторые патогены будут себя вести, как патоген А на фиг.1, т.е. будут прикрепляться к частицам. Однако предполагается, что из-за высоких сдвиговых усилий эти патогены могут быть оторваны от поверхности частицы в какой-нибудь более поздний момент. В результате этого из поступающей воды не будет удалено большинство патогенов. Следовательно, существуют оптимальные пределы расстояний между частицами, обеспечивающие баланс между сдвиговыми силами, силами притяжения и силами отталкивания. Этот баланс сил обеспечивает удаление патогенов из потока воды в фильтрах с углеродными частицами. Следует отметить, что вышеописанный механизм также применим, когда поверхности углеродных частиц модифицированы химически или физически посредством адсорбции различных соединений.

Один из способов изготовления фильтра с частицами активированного угля, способного удалять патогены нано-размера из жидкости, предусматривает экструдирование частиц активированного угля в виде полых трубок. Пример такого экструзионного процесса описан в патенте США №5331037 (Козлов, 19 июля 1994) и патенте США №5189092 (Козлов, 23 февраля 1993). В ЕР 792676 А1 (Козлов, опубл. 3 сентября 1997) описаны свойства фильтра, изготовленного этим способом. Описание каждого из этих источников включено в данное описание путем ссылки. Важно то, что в ЕР 792676 А1 не описывается или не предлагается, что фильтры из экструдированных частиц активированного угля способны удалять патогены нано-размера из воды. В указанном источнике фактически указано только то, что такие фильтры способны удалять до 99,9% частиц, имеющих размер, по меньшей мере, 500 нм.

Кроме того (и необязательно), углеродные частицы могут выбираться разных размеров, так что при помещении таких частиц вместе расстояние между более крупными (“первыми”) частицами будет лучше соответствовать размерам мелких (“вторых”) частиц и что все более мелкие частицы будут лучше соответствовать остающемуся промежуточному пространству между более крупными частицами. Выбирая частицы разного размера и формы, можно по существу регулировать промежуточное пространство и делать его более однородным, чем при использовании частиц одинакового размера. Кроме того, частицы активированного угля могут быть объединены с другими частицами, возможно разной формы, чтобы отрегулировать расстояние между частицами. Такие частицы могут быть углеродными или неуглеродными.

В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг.2, фильтр с частицами активированного угля может содержать выровненные, более крупные частицы, спрессованные вместе с множеством мелких частиц, так что мелкие частицы заполняют промежуточные пространства между крупными частицами, образуя соответственно уменьшенные промежуточные пространства, параллельные оси частиц, непрерывные по осевому направлению частиц через всю структуру. В этом варианте выполнения размер образующихся промежуточных пространств, как можно видеть, меньше, чем при использовании частиц одинакового размера. Таким образом, расстояние между частицами можно регулировать размерами частиц или распределением их размеров.

Б. Способность удаления патогенов

Способ по изобретению относится к удалению из водного источника, по меньшей мере, около 99,99% патогенов нано-размера. А именно, способ относится к использованию фильтра, который имеет показатель удаления патогенов (PRI), по меньшей мере, около 99,99%. Фильтр будет иметь PRI предпочтительно, по меньшей мере, около 99,999% и более предпочтительно, по меньшей мере, около 99,9999%. Таким образом, фильтры предпочтительно будут иметь PRI от около 99,99% до около 99,9999%.

Способ по изобретению относится также к способу удаления из водного источника, по меньшей мере, 99,99% вирусов. А именно, этот способ предусматривает использование фильтра, который имеет показатель удаления вирусов (VRI), по меньшей мере, около 99,99%. Фильтр будет иметь VRI предпочтительно, по меньшей мере, около 99,999% и более предпочтительно, по меньшей мере, около 99,9999%. Таким образом, фильтры предпочтительно будут иметь VRI от около 99,99% до около 99,9999%.

Изделие по изобретению содержит:

а) фильтр, содержащий частицы активированного угля, при этом указанный фильтр имеет PRI или VRI, по меньшей мере, около 99,99% (предпочтительно, PRI или VRI будут около 99,999% и еще предпочтительнее, по меньшей мере, около 99,9999%), а также

б) информацию для пользователя, что фильтр может использоваться для удаления из водного источника патогенов нано-размера, особенно вирусов.

Очевидно, что фильтры и способы, описанные здесь, позволяют очищать воду сверх требований стандартов, разработанных Агентством США по охране окружающей среды. Кроме того, как обнаружено заявителями, описанные здесь фильтры могут использоваться в течение длительных периодов времени без потери способности удалять патогены нано-размера из исходного потока. Следовательно, применение таких фильтров улучшило бы опасную для здоровья ситуацию во многих странах, поскольку население в целом подвергалось бы меньшему воздействию различных патогенов нано-размера, в частности вирусов. Возможно, что выгоды, предоставляемые настоящим изобретением, возрастают в тех географических местах, где состояние водных источников значительно хуже, чем в более развитых странах. Например, возможность удаления патогенов нано-размера с такой высокой степенью в течение длительного периода использования (т.е. до насыщения фильтров различными патогенами нано-размеров), позволяет использовать эти фильтры для очистки сильно загрязненной воды, получая питьевую воду, не создающую риска для здоровья.

В. Другие компоненты фильтра

Как указывалось, фильтр также включает корпус для размещения в нем частиц активированного угля. Можно использовать предварительный фильтр для отделения взвешенных частиц размером более 1 мкм. Для предотвращения образования биопленки в фильтровальной системе можно использовать биоцидный агент, такой как серебро.

В варианте выполнения изобретения фильтр содержит корпус с по существу цилиндрической фильтровальной насадкой. Корпус имеет впускное и выпускное отверстия для жидкости и определяет путь потока жидкости между впускным и выпускным отверстиями. В корпусе на пути потока жидкости находится насадка из АСР, представляющая собой цилиндрическую пористую структуру для удаления загрязняющих частиц, химических загрязнений и микробиологических загрязнений из жидкости. Кроме того, фильтр содержит непроницаемые элементы на торцах фильтра, при этом один из торцевых элементов имеет центральное отверстие. Эти торцевые элементы направляют поток жидкости через фильтр.

Г. Изделие

Согласно другому объекту настоящего изобретения предлагается изделие, включающее АСР-содержащий фильтр и информацию, сообщающую пользователю словами и/или символами (рисунками), о том, что использование фильтра обеспечит выгоды по фильтрованию воды, включая удаление патогенов нано-размера, в частности вирусов, и эта информация может включать указание о преимуществах этого изделия по сравнению с другими фильтрами. Весьма желательным изменением является то, что изделие несет информацию, которая сообщает пользователю, что использование фильтра обеспечивает снижение содержания патогенов нано-размера микронных размеров, включая вирусы. Таким образом, большое значение имеет использование упаковок в сочетании с информацией, которая будет сообщать потребителю словами или символами (рисунками), что использование фильтра даст выгоды, как, например, обсуждавшееся здесь уменьшение загрязнения воды. Информация может включать также, например, рекламирование во всех обычных средствах рекламы наряду с нанесением текстов и изображений на упаковку или на сам фильтр для информирования потребителя.

IV. Методы тестирования показателей удаления патогенов и вирусов

Ниже описываются методы оценки способности фильтра удалять патогены (т.е. его PRI), включая вирусы (т.е. его VRI), когда необходимо очищать воду, содержащую патогены нано-размера.

А. Протокол фильтрования

Тестируемая жидкость в виде дехлорированной воды, содержащей микроорганизмы нано-размера, протекает через фильтр с объемной скоростью 100 мл/мин в течение периода в 6 часов. Тестируемая жидкость содержит бактериофаг MS-2 (из Американской коллекции культур АТСС; Роквил, шт. Мэрилэнд, США; АТСС №15597В).Мишенная концентрация во входном потоке тестируемой жидкости, достигаемая разбавлением концентрированного штамма, составляет 5×10⁸ бактериофагов MS-2 л.

Б. Условия определения показателей удаления патогенов и вирусов

Анализ, используемый для расчета концентраций патогенов во входной жидкости и выводимой жидкости и, следовательно, PRI и VRI, осуществляют следующим образом. Бактериофаг MS-2 последовательно разбавляют в фаз-растворе с Tris-буфером (TBS, фирмы “Трисма инк.”, Сент-Луис, шт. Миссури, США). Последовательное разбавление осуществляют, отбирая по 0,3 мл входной жидкости или выводимой жидкости и добавляя 2,7 мл TBS. Разбавление проводят до достижения разбавления 10^-4. Затем 3 мл разбавленной жидкости добавляют к 3 мл расплавленной (46°С) легкой среды (трипсиновый соевый бульон) с 1% Бакто-агара (“Дифко”, “Бектон/Диккинсон, инк.”, Спарк, шт. Мэрилэнд, США), содержащей 0,1 мл культуры-хозяина, находящейся в лог-фазе роста - E.coli, ATCC, №15597. Суспензию перемешивают в Vortex (вихревом смесителе) и выливают на твердые пластинки из трипсинового соевого агара. Этот трипсиновый соевый агар (“Дифко”) приготавливают введением 40 г порошка в 1 л очищенной воды в 2-л колбе Эрленмейера, установленной на плите для перемешивания и нагревания. Вводят перемешивающий стержень размером 2 дюйма × 1/2 дюйма в колбу Эрленмейера и включают на среднюю скорость плиту для перемешивания и нагревания. Раствор трипсинового соевого агара тщательно перемешивают и нагревают на указанной плите до кипения в течение 1 минуты. Затем раствор выдерживают в автоклаве в течение 15 минут при 121°С. После этого 15 мл трипсинового соевого агара выливают в стерильную чашку Петри размером 92 мм × 16 мм, которую затем охлаждают для получения твердой пластинки трипсинового соевого агара. Твердые пластинки трипсинового соевого агара вместе с добавленным раствором легкой среды инкубируют в течение 18-24 часов при 31°С и затем подсчитывают количество колоний, образовавшихся из клеток-хозяев (Е coli).

Показатель удаления вирусов (VRI) вычисляют в процентах, используя следующее уравнение:

VRI=[1-(концентрация вирусов в выводимой жидкости/концентрация вирусов во входной жидкости)]×10О

PRI вычисляют точно так же, подставляя конкретные значения концентрации патогенов вместо значений концентрации вирусов.

V. Пример

В корпус фильтра (US WP №IA) вставляют фильтровальный элемент (“КХ Industries” №20-185-125-083”; КХ Индастриз, Л.Р.Оранж, шт. Коннектикут, США). Корпус фильтра соединяют с перистальтическим насосом “ЭКСПЕРТ” (модель СР-120; “Силог, инк.”, Мэдисон, шт. Висконсин, США), используя трубку “Фармед” с внутренним диаметром 1/4 дюйма (6,5 мм) и толщиной стенки 1/16 дюйма (1,6 мм).

Дехлорируют и стерилизуют 100 л воды, используемой в качестве входной жидкости и помещают ее в оплетенную бутыль емкостью 30 галлонов, которую ставят на плиту для перемешивания. Засевают бактериофаг MS-2 (АТСС №15597В) во входную жидкость, которую перемешивают стержнем размером 2 дюйма (5 см) на 1/2 дюйма (1,27 см) на плите для перемешивания, установленной на максимальную скорость. Заданная концентрация во входной жидкости, полученная путем разбавления концентрированного штамма, составляет 5×10⁸ бактериофагов MS-2 на один литр. Для анализа на MS-2 50-мл пробу входной жидкости собирают в 50-мл градуированную коническую трубку центрифуги. После того как засеянную входную воду пропускают через экспериментальное устройство в течение 1 часа с заданной объемной скоростью (т.е. 1 л/мин), собирают 50 мл выводимой жидкости в 50-мл градуированную коническую трубку центрифуги для анализа на бактериофаг MS-2. Для анализа на бактериофаг MS-2 требуется 1 мл входной жидкости и 1 мл выводимой жидкости. Засеянную входную воду прокачивают с заданной объемной скоростью (т.е. 1,1 л/мин.) через экспериментальные устройства до следующего момента взятия пробы. Как описано выше, 30-галлонную оплетенную бутыль засевают бактериофагами MS-2. Трубку "Фармед", использовавшуюся для отсасывания входной жидкости из оплетенной бутыли, переносят в соседнюю оплетенную бутыль, когда в первоначальной 30-галлонной оплетенной бутыли остается только 10 л входной жидкости.

Затем в каждый момент взятия пробы (т.е. через 1,6 и 10 часов) собирают выводимую жидкость в ранее описанных объемах для проведения анализа на бактериофаги MS-2 в соответствии с разделом IV-Б. В результате этого при объемной скорости 1,1 л/мин и после 10 часов получают VRI, равный 99,9999%. После достижения последнего момента взятия пробы (т.е. 10 часов) экспериментальные устройства отделяют от опытной установки и отсоединяют от трубки “Фармед”. После окончания анализа экспериментальные устройства обрабатывают в автоклаве.

Claims

1. Способ удаления патогенов наноразмера из жидкости, предусматривающий контактирование жидкости с фильтром, содержащим частицы активированного угля, отличающийся тем, что указанный фильтр имеет показатель удаления патогенов (PRI) по меньшей мере 99,99%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный показатель фильтра составляет по меньшей мере 99,999%, предпочтительно, по меньшей мере 99,9999%.

3. Способ удаления вирусов из жидкости, предусматривающий стадии контактирования жидкости с фильтром, содержащим частицы активированного угля, отличающийся тем, что указанный фильтр имеет показатель удаления вирусов (VRI) по меньшей мере 99,99%.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанный показатель фильтра составляет по меньшей мере 99,999%.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанный показатель фильтра составляет по меньшей мере 99,9999%.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что фильтр имеет такие промежутки между частицами активированного угля, что они приводят к насыпной плотности 0,6 - 0,8 г/см³.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что используют смесь частиц активированного угля различного размера и/или формы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают информацию, сообщающую пользователю, что указанный фильтр может использоваться для удаления патогенов наноразмера из жидкости.